延長壓縮空氣系統(tǒng)中儲氣罐使用壽命的措施及方法

〔第一師鍋爐壓力容器檢驗所，新疆阿克蘇843000〕

一、前言

壓縮空氣是僅次于電力的第二大動力源，應(yīng)用很廣。壓縮空氣廣泛應(yīng)用于電力、噴涂、食品、冶金、石化、汽車、造船、精密電子、化工、印刷等行業(yè)。在壓縮空氣系統(tǒng)中，空氣通過濾清器被吸入空壓機，經(jīng)空壓機壓縮后達到額定壓力，通過排氣管道輸出至儲氣罐。儲氣罐處于空壓機和用氣設(shè)備之間，起到緩和壓縮空氣系統(tǒng)壓力波動，儲備一定數(shù)量的壓縮空氣，維持供需氣量之間的平衡，減少空壓機啟動次數(shù)的作用。近年來因儲氣罐使用不規(guī)范、使用環(huán)境惡劣，導(dǎo)致儲氣罐在設(shè)計壽命周期內(nèi)報廢失效甚至發(fā)生事故的案例屢有發(fā)生，企業(yè)不得不停工停產(chǎn)造成經(jīng)濟損失，嚴重者甚至引發(fā)安全生產(chǎn)事故。為此，采取有效管理措施，規(guī)范儲氣罐使用方法，延長儲氣罐使用壽命，越來越引起各企業(yè)重視。

二、影響儲氣罐壽命的因素

作為通用簡單壓力容器，由于其使用的行業(yè)不同，因此，其制作材質(zhì)、容器內(nèi)壓縮氣體的使用方法、管理方法均有不同。一般來說空壓機儲氣罐設(shè)計壓力不大于1.6 MPa，使用溫度小于150℃，其介質(zhì)為壓縮空氣或者壓縮氮氣。日常使用過程中，如果各種環(huán)節(jié)的使用不規(guī)范將導(dǎo)致儲氣罐壽命嚴重減少。

（一）設(shè)計因素

儲氣罐的各項設(shè)計制造指標及選用均參照GB 150-2011《鋼制壓力容器》、SH/T 3074-2007《石油化工鋼制壓力容器》、JB/T 8867-2015《固定的往復(fù)活塞空氣壓縮機 儲氣罐》等其他相關(guān)標準進行設(shè)計制造。一般來說，設(shè)計使用壓力越大，儲存容量越大，其制造使用材料壁厚越大；設(shè)計使用溫度越高，則其制造使用材料壁厚越大。另外，儲氣罐制造過程中殼體的焊接接頭系數(shù)、開孔、接管、設(shè)計腐蝕余量等也對其最終壁厚有影響。排除制造材料缺陷及焊接質(zhì)量缺陷，儲氣罐的實際壁厚直接影響其使用壽命。企業(yè)在使用過程中可以將儲氣罐壁厚作為其使用壽命的主要參考數(shù)據(jù)。儲氣罐使用環(huán)境不符合設(shè)計條件（超過設(shè)計壓力、超過設(shè)計溫度、環(huán)境條件差等）將嚴重縮短儲氣罐使用壽命。

（二）材料及制造因素

儲氣罐結(jié)構(gòu)一般由上下封頭和中間圓形筒體組成，封頭多為沖壓制造完成，筒體多為鋼板卷制焊接而成。如果制造過程中原料鋼材本身存在一定缺陷或者選材不當，就會造成壁厚不均勻超差，機械性能低于設(shè)計值，材料成分不合格。焊接過程中，焊接過程把控不嚴，焊接工藝選用不當，會導(dǎo)致焊縫夾渣、氣孔、暗傷、未焊透等，將嚴重影響使用壽命。特別是在使用了一段時間后，經(jīng)過自然腐蝕銹蝕，殼體強度嚴重下降，使用壽命嚴重下降，不滿足安全使用要求。

（三）使用管理維護及操作因素

儲氣罐的使用維護操作的規(guī)范與否直接關(guān)系到儲氣罐的使用壽命，儲氣罐使用壽命縮短很大一部分與違規(guī)操作使用有關(guān)。例如：沒有定期維護、無專人管理使用、人員未經(jīng)培訓(xùn)、安全附件沒有定期檢驗校驗、停機時沒有清理油水、進入儲氣罐空氣中油水含量過高、使用環(huán)境溫度過低或者過高、使用環(huán)境中存在腐蝕性氣體等一系列因素都會大大縮短儲氣罐的使用壽命。

三、延長儲氣罐使用壽命的主要措施及方法

訂貨時提交準確使用設(shè)計及使用要求信息，使儲氣罐的設(shè)計和現(xiàn)場實際使用情況相符，避免因設(shè)計問題造成儲氣罐使用壽命減少。

嚴格要求生產(chǎn)制造廠商按照國家相關(guān)規(guī)范進行生產(chǎn)制造，選用知名品牌廠商產(chǎn)品，根除制作過程的各類缺陷，運輸及安裝過程中嚴禁磕碰及敲打罐體。

儲氣罐安裝使用環(huán)境溫度應(yīng)滿足設(shè)計要求，超過設(shè)計范圍時，應(yīng)采取保溫或者移至室內(nèi)等措施。

安裝使用環(huán)境應(yīng)符合設(shè)計要求，避免因環(huán)境存在腐蝕性氣體造成的儲氣罐罐壁腐蝕。

儲氣罐各類安全附件應(yīng)定期檢驗校驗，避免儲氣罐出現(xiàn)因附件故障導(dǎo)致的超壓工作。

儲氣罐與其他管路相連時應(yīng)增設(shè)緩沖彎管，防止管路沖擊或者振動造成儲氣罐出現(xiàn)疲勞損傷或者附加應(yīng)力，縮短儲氣罐的使用壽命。

儲氣罐應(yīng)定期排污、清理，避免罐內(nèi)水分油污造成的腐蝕減少壽命。

壓縮空氣進入儲氣罐前應(yīng)安裝除油除水設(shè)備，減少儲氣罐內(nèi)的水分造成的罐壁腐蝕。

超過使用設(shè)計年限的使用單位應(yīng)申報檢測機構(gòu)，定期對儲氣罐進行檢驗。

儲氣罐的使用管理應(yīng)符合“固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程”要求，對操作人員定期進行培訓(xùn)及安全教育，操作使用人員持證上崗，應(yīng)有使用操作檢修臺賬。